Năm 2013, Bắc Kinh có tổng dân số 21.148 triệu người trong đô thị, trong đó 18.251 triệu người cư trú ở các quận nội thành hoặc thị trấn ngoại ô và 2,897 triệu người sống ở các làng nông thôn. Khu vực đô thị bao gồm được OECD (Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế) ước tính có, tính đến năm 2010, dân số là 24,9 triệu người.

Trong Trung Quốc, thành phố đứng thứ hai về dân số toàn đô thị sau Thượng Hải và thứ ba về dân số trong thành thị sau Thượng Hải và Trùng Khánh. Bắc Kinh cũng được xếp hạng trong số những thành phố đông dân nhất thế giới, một sự khác biệt mà thành phố này đã nắm giữ trong suốt 800 năm qua, đặc biệt là trong thế kỷ 15 đến đầu thế kỷ 19 khi đây là thành phố lớn nhất thế giới.

Khoảng 13 triệu cư dân của thành phố vào năm 2013 đã có giấy phép hộ khẩu địa phương, cho phép họ được thường trú tại Bắc Kinh. 8 triệu cư dân còn lại có giấy phép hộ khẩu ở nơi khác và không đủ điều kiện để nhận một số lợi ích xã hội được cung cấp bởi chính quyền thành phố Bắc Kinh.

Dân số tăng trong năm 2013 thêm 455.000 hoặc khoảng 7% so với năm trước và tiếp tục xu hướng tăng trưởng nhanh trong một thập kỷ. Tổng dân số năm 2004 là 14,213 triệu người. Sự gia tăng dân số được thúc đẩy chủ yếu bởi di cư. Tỷ lệ gia tăng tự nhiên của dân số năm 2013 chỉ là 0,441%, dựa trên tỷ lệ sinh là 8,93 và tỷ lệ tử vong là 4,52. Cân bằng giới tính là 51,6% nam và 48,4% nữ.

Người trong độ tuổi lao động chiếm gần 80% dân số. So với năm 2004, cư dân ở độ tuổi 014, tỷ lệ dân số giảm từ 9,96% xuống 9,5% năm 2013 và cư dân trên 65 tuổi giảm từ 11,12% xuống 9,2%. Từ năm 2000 đến năm 2010, tỷ lệ cư dân thành phố có ít nhất một số giáo dục đại học tăng gần gấp đôi từ 16,8% lên 31,5%. Khoảng 22,2% có một số giáo dục trung học và 31% đã đạt đến trung học cơ sở.

Theo điều tra dân số năm 2010, gần 96% dân số Bắc Kinh là người gốc Hán. Trong số 800.000 dân tộc thiểu số sống ở thủ đô, người Mãn (336.000), người Hồi (249.000), người Triều Tiên (77.000), người Mông Cổ (37.000) và người Thổ Gia (24.000) tạo thành năm nhóm lớn nhất. Ngoài ra, có 8.045 cư dân Hồng Kông, 500 cư dân Ma Cao và 7.772 cư dân Đài Loan cùng với 91.128 người nước ngoài đã đăng ký sống ở Bắc Kinh. Một nghiên cứu của Viện Khoa học Bắc Kinh ước tính rằng trong năm 2010, có trung bình 200.000 người nước ngoài sống ở Bắc Kinh vào bất kỳ ngày nào, bao gồm cả sinh viên, khách du lịch và khách du lịch không được tính là cư dân đã đăng ký.

Năm 2017, chính phủ Trung Quốc đã thực hiện kiểm soát dân số cho Bắc Kinh và Thượng Hải. Từ chính sách này, dân số Bắc Kinh đã giảm 20.000 từ năm 2016 đến 2017.